地表环境变化监测方法、装置、可读存储介质和设备与流程

技术特征：
1.一种地表环境变化监测方法，其特征在于，所述方法包括：s1：获取研究区基准年和监测年的年度ndvi时序遥感影像，以及基准年的土地利用类型数据；其中，所述年度ndvi时序遥感影像为从基准年/监测年的年初至年末按照一定时间步长间隔获取的多期ndvi影像；s2：分别将基准年和监测年的年度ndvi时序遥感影像按照成像时间顺序组合成多波段影像，得到基准年和监测年的ndvi时序影像；s3：将基准年的ndvi时序影像与土地利用类型数据进行空间叠加分析，对每一种土地利用类型，分别计算基准年的每一期ndvi影像中该土地利用类型的所有像元的均值，得到一个均值序列，根据所述均值序列拟合得到该土地利用类型的ndvi时序曲线；s4：对监测年的ndvi时序影像的每一个像元，根据监测年的每期ndvi影像在该像元的值拟合得到该像元的ndvi时序曲线；对每一种土地利用类型，计算监测年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与该土地利用类型的ndvi时序曲线的相似度，得到该土地利用类型监测年的相似度影像jcs
i
，其中i为土地利用类型的编号；s5：对基准年的ndvi时序影像的每一个像元，根据基准年的每期ndvi影像在该像元的值拟合得到该像元的ndvi时序曲线；对每一种土地利用类型，计算基准年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与该土地利用类型的ndvi时序曲线的相似度，得到该土地利用类型基准年的相似度影像jzs
i
；s6：针对基准年的一种土地利用类型变化为监测年的另一种土地利用类型的监测任务，构建类型变化特征影像ch
ab
；ch
ab
＝jzs
a
jcs
b
其中，a、b为i的取值，a为所述一种土地利用类型的编号，b为所述另一种土地利用类型的编号；s7：设置变化阈值t，将类型变化特征影像大于变化阈值t的区域提取出来，得到基准年的一种土地利用类型变化为监测年的另一种土地利用类型的变化区域。2.根据权利要求1所述的地表环境变化监测方法，其特征在于，通过如下方法计算监测年/基准年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与第i种土地利用类型的ndvi时序曲线的相似度s
i
：计算监测年/基准年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与第i种土地利用类型的ndvi时序曲线的jeffries matusita距离jm
i
和相关系数r
i
；s
i
＝(r
i
‑
jm
i
3)/4。3.根据权利要求2所述的地表环境变化监测方法，其特征在于，所述年度ndvi时序遥感影像为从基准年/监测年的年初至年末按照每8天或每日获取的多期ndvi影像。4.一种地表环境变化监测装置，其特征在于，所述装置包括：数据准备模块，用于获取研究区基准年和监测年的年度ndvi时序遥感影像，以及基准年的土地利用类型数据；其中，所述年度ndvi时序遥感影像为从基准年/监测年的年初至年末按照一定时间步长间隔获取的多期ndvi影像；数据预处理模块，用于分别将基准年和监测年的年度ndvi时序遥感影像按照成像时间顺序组合成多波段影像，得到基准年和监测年的ndvi时序影像；ndvi时序曲线获取模块，用于将基准年的ndvi时序影像与土地利用类型数据进行空间
叠加分析，对每一种土地利用类型，分别计算基准年的每一期ndvi影像中该土地利用类型的所有像元的均值，得到一个均值序列，根据所述均值序列拟合得到该土地利用类型的ndvi时序曲线；第一类型相似度影像获取模块，用于对监测年的ndvi时序影像的每一个像元，根据监测年的每期ndvi影像在该像元的值拟合得到该像元的ndvi时序曲线；对每一种土地利用类型，计算监测年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与该土地利用类型的ndvi时序曲线的相似度，得到该土地利用类型监测年的相似度影像jcs
i
，其中i为土地利用类型的编号；第二类型相似度影像获取模块，用于对基准年的ndvi时序影像的每一个像元，根据基准年的每期ndvi影像在该像元的值拟合得到该像元的ndvi时序曲线；对每一种土地利用类型，计算基准年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与该土地利用类型的ndvi时序曲线的相似度，得到该土地利用类型基准年的相似度影像jzs
i
；类型变化特征影像构建模块，用于针对基准年的一种土地利用类型变化为监测年的另一种土地利用类型的监测任务，构建类型变化特征影像ch
ab
；ch
ab
＝jzs
a
jcs
b
其中，a、b为i的取值，a为所述一种土地利用类型的编号，b为所述另一种土地利用类型的编号；类型变化区域获取模块，用于设置变化阈值t，将类型变化特征影像大于变化阈值t的区域提取出来，得到基准年的一种土地利用类型变化为监测年的另一种土地利用类型的变化区域。5.根据权利要求4所述的地表环境变化监测装置，其特征在于，通过如下过程计算监测年/基准年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与第i种土地利用类型的ndvi时序曲线的相似度s
i
：计算监测年/基准年的ndvi时序影像的每一个像元的ndvi时序曲线与第i种土地利用类型的ndvi时序曲线的jeffries matusita距离jm
i
和相关系数r
i
；s
i
＝(r
i
‑
jm
i
3)/4。6.根据权利要求5所述的地表环境变化监测装置，其特征在于，所述年度ndvi时序遥感影像为从基准年/监测年的年初至年末按照每8天或每日获取的多期ndvi影像。7.一种用于地表环境变化监测的计算机可读存储介质，其特征在于，包括用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括权利要求1
‑
3任一所述地表环境变化监测方法的步骤。8.一种用于地表环境变化监测的设备，其特征在于，包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现权利要求1
‑
3中任意一项所述地表环境变化监测方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种地表环境变化监测方法、装置、可读存储介质和设备，属于遥感技术领域，本发明获取时序NDVI遥感影像数据和土地利用类型数据；根据土地利用类型数据，获取各土地利用类型的平均NDVI时序曲线；计算NDVI年度时序影像上各像素与各土地利用类型的相似度；设定两个年度上特定地表环境类型转变场景，计算基准年的一类相似度和监测年的另一类相似度之和；对相似度之和结果影像进行阈值分割，将像素值较大的区域提取出来，即可获取特定转化类型的地表环境变化区域。本发明通过对特定地表环境类型计算相似度，最大程度上突出特定目标特征和变化特征，实现对特定土地变化类型的针对性快速精准提取，为生态环境监管提供技术支撑。支撑。支撑。


技术研发人员：殷守敬 韩杏杏 乐松 王楠 孟斌 杨一帆 李营 肖如林 王庆涛 周亚明 杨红艳 邵圆圆 赵乾 王东红 徐丹 周子牧
受保护的技术使用者：生态环境部卫星环境应用中心
技术研发日：2021.07.14
技术公布日：2021/10/19